粒子射束监控方法及粒子射束治疗装置制造方法及图纸

本公开涉及肿瘤放射治疗技术领域，具体提供了一种粒子射束监控方法及粒子射束治疗装置。该方法包括以下步骤：包括以下步骤：设定粒子射束穿过探测器时的位置点坐标为(X0，Y0)；粒子射束穿过探测器时的实际位置点坐标为(X1，Y1)，实际位置点与设定位置点之间的距离P1；伸缩通道的长度发生变化，粒子射束穿过探测器时的实际位置坐标为(X

【技术实现步骤摘要】
粒子射束监控方法及粒子射束治疗装置


[0001]本公开涉及肿瘤放射治疗
，尤其涉及一种粒子射束监控方法及粒子射束治疗装置。

技术介绍

[0002]远程治疗被定义为一种治疗方法，其中辐射源与待治疗的身体相距一定距离。X射线和电子束长期用于远距治疗，以治疗各种癌症。但是，X射线的线性能量传递接近指数衰减函数，因此对于增大的照射深度安全性没有提升。由于重粒子具有照射到特定深度而不会明显损害介入组织的能力，因此在远距治疗中被广泛使用，其中，强子或质子已得到越来越多的接受。
[0003]质子或离子可被聚焦到一定深度的目标区域，因此，剂量分布可以高精度地与目标区域相匹配。为了确保对目标区域的完全照射，优选从生物体(患者)的多个不同方向到达目标区域的多个光束。多个光束相交的点(无论是顺序光束还是同时光束)都被称为等中心点，为了使生物学效果最大化，等中心点与目标区域的定位点重合，其中目标区域的定位点可以为目标区域中的某个点，优选位于中心区域的点或目标区域中心点。
[0004]在治疗的第一阶段中，对目标区域成像并制定包括剂量、患者位置和照射角度等的治疗计划。此外，根据患者的标记，以确保后续的照射过程中射束方向。然后响应于制定的治疗计划，在一段时间内的多个治疗阶段中进行照射。此外，为了减少粒子射束在空气中的传播路径，粒子射束治疗装置的输送通道通常采用伸缩式的设置方式，即输送管道包括相互连通的第一管道和伸缩通道，伸缩通道上连接有驱动装置，通过驱动装置驱动伸缩通道沿其长度方向伸缩，以改变粒子射束经过空气路段的长度，避免粒子射束在空气中传播路径较长导致粒子射束偏离照射点的现象发生。
[0005]尽管根据治疗计划控制粒子射束进行照射，但是应当对射束进行监视，避免因粒子射束的照射偏差导致安全事故的发生。传统的粒子射束的监控方式是通过检测装置检测粒子射束的位置，当粒子射束偏离阈值时，控制器反馈关闭射束源或调整粒子射束位置，但倘若出现检测装置故障或反馈较慢，没有及时调整粒子射束或关闭射束源，将会对患者造成伤害，无法确保患者安全。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种粒子射束监控方法及粒子射束治疗装置。
[0007]本公开提供了一种粒子射束监控方法，包括以下步骤：
[0008]将探测器设置在粒子射束治疗装置的伸缩通道的端部，当伸缩通道未伸出或在某个设定伸长长度时，设定粒子射束穿过探测器时的位置点坐标为(X0，Y0)；
[0009]探测器探测到粒子射束穿过探测器时的实际位置点坐标为(X1，Y1)，根据实际位置点的坐标(X1，Y1)与设定位置点的坐标(X0，Y0)，得到实际位置点与设定位置点之间的距离
P1；
[0010]若第N次粒子射束穿过探测器时，伸缩通道的长度发生变化，探测器探测到粒子射束穿过探测器时的实际位置坐标为(X
N
，Y
N
)；
[0011]控制器根据(X
N
，Y
N
)的值得到伸缩通道未伸长或在上述某个设定伸长长度时，在此角度下，探测器应该指示的粒子射束的坐标(X
N
’
，Y
N
’
)，进而得到同一平面内，粒子射束的实际位置点与设定位置点之间的距离P
N
，控制器根据P
N
的值的变化发出相应工作信号。
[0012]可选的，当伸缩通道未伸出或在某个设定伸长长度时，粒子射束的初始位置与探测器之间的垂直距离为N1，探测器应该指示的粒子射束的坐标(X
N
’
，Y
N
’
)的获得关系式包括：X
N
’
＝X
N
×
N1/N
N
’
，Y
N
’
＝Y
N
×
N1/N
N
’
，N
N
’
为伸缩通道的长度变化N
N
后，粒子射束的初始位置与探测器之间的垂直距离。
[0013]可选的，当伸缩通道的长度变化N
N
后，控制器根据探测器反馈粒子射束穿过探测器时的实际位置坐标为(X
N
，Y
N
)，得到粒子射束穿过探测器时的位置与粒子射束的初始方向的延长线之间的垂直距离L
N
，L
N
＝tanα
N
×
N
N
’
，其中，α
N
为粒子射束的实际照射方向与粒子射束的初始方向之间的夹角，N
N
’
为伸缩通道的长度变化N
N
后，粒子射束的初始位置与探测器之间的垂直距离；控制器根据α
N
的值得到伸缩通道未伸长或在上述某个设定伸长长度时，在此角度下，探测器应该指示的粒子射束的坐标(X
N
’
，Y
N
’
)。
[0014]可选的，当伸缩通道未伸出或在某个设定伸长长度时，治疗计划中设定的粒子射束的照射方向与粒子射束的初始方向之间的角度为α，粒子射束穿过探测器时的位置与粒子射束的初始方向的延长线之间的垂直距离为L1，粒子射束的初始位置与探测器之间的垂直距离为N1；伸缩通道的长度变化N
N
后，粒子射束的初始位置与探测器之间的垂直距离为N
N
’
，N
N
’
＝tanα/L1+N
N
。
[0015]可选的，伸缩通道的长度变化包括伸缩通道的伸长或缩短，当伸缩通道伸长时，N
N
的值为正值，当伸缩通道缩短时，N
N
的值为负值。
[0016]可选的，当伸缩通道未伸出或在某个设定伸长长度时，将治疗计划中设定的粒子射束穿过探测器时的位置坐标(X0，Y0)存入到储存器内。
[0017]可选的，当控制器检测到P
N
的值逐渐增加或呈跳跃式增加时，控制器关闭粒子射束，或者控制偏转磁体调整粒子射束的偏转角度。
[0018]可选的，以探测器检测到粒子射束穿过探测器时的多个连续位置点为一组，得到同一平面内，每组中多个实际位置点与设定位置点之间的距离的平均值，当探测器检测到粒子射束的实际位置点与设定位置点之间的距离的平均值逐渐增加或成跳跃性增加时，控制器关闭粒子射束，或者控制偏转磁体调整粒子射束的偏转角度。
[0019]可选的，治疗计划中设定的粒子射束穿过探测器时的位置为粒子射束穿过探测器时的位置点与该位置点周围的第一区域，当探测器检测到粒子射束处于第一区域内时，反馈粒子射束正常，当探测器检测到粒子射束的位置处于第一区域的外侧时，发出粒子射束偏离设定位置的信号。
[0020]可选的，当伸缩通道未伸出或在某个设定伸长长度时，控制器检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粒子射束监控方法，其特征在于，包括以下步骤：将探测器(20)设置在粒子射束治疗装置的伸缩通道(12)的端部，当伸缩通道(12)未伸出或在某个设定伸长长度时，设定粒子射束穿过探测器(20)时的位置点坐标为(X0，Y0)；探测器(20)探测到粒子射束穿过探测器(20)时的实际位置点坐标为(X1，Y1)，根据实际位置点的坐标(X1，Y1)与设定位置点的坐标(X0，Y0)，得到实际位置点与设定位置点之间的距离P1；若第N次粒子射束穿过探测器(20)时，伸缩通道(12)的长度发生变化，探测器(20)探测到粒子射束穿过探测器(20)时的实际位置坐标为(X
N
，Y
N
)；控制器根据(X
N
，Y
N
)的值得到伸缩通道(12)未伸长或在上述某个设定伸长长度时，在此角度下，探测器(20)应该指示的粒子射束的坐标(X
N
’
，Y
N
’
)，进而得到同一平面内，粒子射束的实际位置点与设定位置点之间的距离P
N
，控制器根据P
N
的值的变化发出相应工作信号。2.根据权利要求1所述的粒子射束监控方法，其特征在于，当伸缩通道(12)未伸出或在某个设定伸长长度时，粒子射束的初始位置(a)与探测器(20)之间的垂直距离为N1，探测器(20)应该指示的粒子射束的坐标(X
N
’
，Y
N
’
)的获得关系式包括：X
N
’
＝X
N
×
N1/N
N
’
，Y
N
’
＝Y
N
×
N1/N
N
’
，N
N
’
为伸缩通道(12)的长度变化N
N
后，粒子射束的初始位置(a)与探测器(20)之间的垂直距离。3.根据权利要求1所述的粒子射束监控方法，其特征在于，当伸缩通道(12)的长度变化N
N
后，控制器根据探测器(20)反馈粒子射束穿过探测器(20)时的实际位置坐标为(X
N
，Y
N
)，得到粒子射束穿过探测器(20)时的位置与粒子射束的初始方向的延长线之间的垂直距离L
N
，L
N
＝tanα
N
×
N
N
’
，其中，α
N
为粒子射束的实际照射方向与粒子射束的初始方向之间的夹角，N
N
’
为伸缩通道(12)的长度变化N
N
后，粒子射束的初始位置(a)与探测器(20)之间的垂直距离；控制器根据α
N
的值得到伸缩通道(12)未伸长或在上述某个设定伸长长度时，在此角度下，探测器(20)应该指示的粒子射束的坐标(X
N
’
，Y
N
’
)。4.根据权利要求2或3所述的粒子射束监控方法，其特征在于，当伸缩通道(12)未伸出或在某个设定伸长长度时，治疗计划中设定的粒子射束的照射方向与粒子射束的初始方向之间的角度为α，粒子射束穿过探测器(20)时的位置与粒子射束的初始方向的延长线之间的垂直距离为L1，粒子射束的初始位置(a)与探测器(20)之间的垂直距离为N1；伸缩通道(12)的长度变化N
N
后，粒子射束的初始位置(a)与探测器(20)之间的垂直距离为N
N
’
，N
N
’
＝tanα/L1+N
N
。5.根据权利要求4所述的粒子射束监控方法，其特征在于，伸缩通道(12)的长度变化包括伸缩通道(12)的伸长或缩短，当伸缩通道(12)伸长时，N
N
的值为正值，当伸缩通道(12)缩短时，N
N
的值为负值。6.根据权利要求1所述的粒子射束监控方法，其特征在于，当伸缩通道(12)未伸出或在某个设定伸长长度时，将治疗计划中设定的粒子射束穿过探测器(20)时的位置坐标(X0，Y0)存入到储存器内。7.根据权利要求1所述的粒子射束监控方法，其特征在于，当控制器检测到P
N
的值逐渐增加或呈跳跃式增加时，控制器关闭粒子射束，或者控制偏转磁体调整粒子射束的偏转角度。8.根据权利要求1所述的粒子射束监控方法，其特征在于，以探测器(20)检测到粒子射
束穿过...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，许嘉，
申请(专利权)人：中以康联潍坊粒子束产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：